vol. 1 núm. 35 (2020): enero – junio

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  • Diagnóstico de estructuras de hormigón utilizando ultrasonido
    Durante la vida útil de las estructuras, es posible que se presenten situaciones de exposición que puedan comprometer la estabilidad de las mismas y resulta necesaria una comprobación del estado de la edificación afectada para verificar que pueda seguir prestando el servicio para el cuál fue construida, mediante métodos que pueden ser destructivos o no destructivos. Un sistema para el diagnóstico estructural es mediante equipos de ultrasonido, los cuales permiten evaluar estructuras sin ocasionarles daños que luego tendrían que ser reparados. Se realizaron lecturas de ultrasonido a cilindros de concreto a diferentes edades e inmediatamente después eran sometidos a ensayos de laboratorio de rotura a compresión para encontrar la correlación entre dichas lecturas de ultrasonido y los resultados de resistencia a compresión de los cilindros mencionados. Se encontró una relación lineal entre las lecturas de ultrasonido y las correspondientes resistencias a la compresión determinadas en laboratorio, mediante una representación gráfica. De acuerdo con lo anterior, es posible diagnosticar estructuras de concreto utilizando equipos de ultrasonido porque el gráfico obtenido permite la obtención de la resistencia a la compresión correspondiente. Por tanto, el uso de equipos de ultrasonido permite un diagnóstico rápido de estructuras sin ocasionar deterioros en las mismas, lo cual agiliza el proceso de toma de decisiones y la ejecución de las acciones que se requieran para reparar o reemplazar las edificaciones afectadas por un evento específico como por ejemplo un incendio.
  • Análisis de técnicas que permitan incrementar la estabilidad de carrotanques
    Los vehículos pesados debido a su gran dimensión tienden a tener problemas de estabilidad cuando se encuentran transitando por curvas, esto se debe en gran parte a que el centro de gravedad de la carga transportada en muy alto, adicionalmente, si se tiene en cuenta la rigidez de los neumáticos y de la suspensión la estabilidad se ve mayormente afectada. Otro factor que afecta seriamente la estabilidad son las cargas liquidas, las cuales debido a su movimiento natural cuando están bajo la acción de una aceleración lateral (fuerza centrípeta) afectan aún más la estabilidad de estos vehículos. Teniendo en cuenta estas especificaciones, en el presente artículo y mediante un estudio de caso, se detallan algunas técnicas que permitirían mejorar la estabilidad de este tipo de vehículos.
  • Sistema para detección de fallos críticos en tuberías horizontales
    La presente investigación consiste en el diseño de un sistema de detección y diagnóstico de fallas en tuberías horizontales. El método utilizado para la detección de la fuga se realizó mediante el balance de masa, utilizando un generador de residuos. El sistema completo se validó a través de una serie de experimentaciones realizadas en un prototipo hidráulico para pruebas de monitoreo de tuberías. El sistema cuenta con un instrumento virtual que se comunica con el prototipo mediante un sistema de adquisición de datos y a través de estos se pudo detectar la fuga.
  • Caracterización físico-química de una arcilla colombiana
    Las arcillas son de gran importancia a nivel industrial debido a que pueden usarse para fabricar productos de mampostería como bloques, azulejos, ladrillos, azulejos, entre otros; Actualmente, muchas empresas del sector cerámico obtienen gran cantidad de residuos debido a la falta de análisis tecnológicos de la materia prima que permitan pronosticar el comportamiento de las mezclas cerámicas y mejorar la calidad del producto final. En el presente trabajo, se realizó la caracterización física y química de la arcilla utilizada en una de las empresas dedicadas a la fabricación de productos de mampostería para la construcción en Ocaña, Norte de Santander-Colombia. El desarrollo de la investigación se llevó a cabo mediante caracterización de la materia prima seleccionada de diferentes puntos de la cantera de la empresa, con la que se determinó la granulometría, índice de plasticidad y la composición mineralógica. Los resultados obtenidos muestran que las arcillas actualmente utilizadas por la empresa se encuentran en un nivel bajo para la fabricación de productos de mampostería; para mejorar la calidad de la mezcla de arcilla se propone la adición de otras arcillas, con lo que se logra una mezcla óptima con la que se pueden cumplir los requisitos de la normativa vigente.
  • Comportamiento y diseño de ménsulas de concreto reforzado
    El presente trabajo de investigación realizó un estudio detallado de la formación de las líneas isostáticas en ménsulas de concreto reforzado debido a la imposibilidad de realizar análisis de ellas por la teoría de Euler-Bernoulli dado que no cumple algunas de sus hipótesis. Establecida la geometría del elemento estructural, se realiza su análisis mediante el uso de ambientes de programación como MatLab, Excel, AutoCAD y un programa comercial de modelación en elementos finitos como Ansys con el fin de comparar y calibrar los modelos resultantes de los dos técnicas de análisis. El resultado de esta investigación permitió establecer la familia de isostáticas para un estado plano de tensiones dado que la otra componente de tensiones principales () es cero para casi todos los puntos de medición y donde no lo fue, su valor es despreciable.
  • Análisis de sanidad vegetal de cultivos próximos al distrito de riego Asudra del municipio de Ábrego – Norte de Santander, a partir de imágenes de drone
    El objetivo de este trabajo fue realizar un diagnóstico de la sanidad vegetal de las áreas de cultivo más próximas al distrito de riego ASUDRA, a partir del cálculo del índice de vegetación de diferencia normalizada NDVI. En este sentido, se emplearon recursos tales como un equipo drone para la captura de imágenes aéreas y software para el procesamiento de las imágenes capturadas, así como software SIG, para el cálculo del índice anteriormente citado. Mediante los mapas generados, se evidenció que aunque los terrenos poseen buena disponibilidad de agua, existen otros factores que están afectando el buen desarrollo de la vegetación principalmente en el sector 1 del distrito ubicado al suroriente del casco urbano del municipio de Ábrego, Norte de Santander. En general, la sanidad vegetal favorable alcanza a cubrir aproximadamente el 30% de las áreas cultivables, cuya superficie total de 79.02 hectáreas, lo que determina que el restante 70% debe ser analizado a detalle con el fin de encontrar las razones por las que la vegetación de los cultivos presentes en estas áreas, no poseen una sanidad vegetal favorable. Y en este sentido, se deben enfocar esfuerzos para diagnosticar los suelos de esta zona y formular estrategias más precisas de agricultura de precisión, con el fin de hacer un uso y ahorro eficiente del agua, y aumentar la productividad.
  • Determinación del índice de compresión a través de las propiedades de plasticidad de los suelos de la ciudad de Ocaña, Norte de Santander
    Uno de los parámetros más importantes para la determinación de los asentamientos por consolidación es el índice de compresibilidad, su determinación en laboratorio conlleva un tiempo considerable y por ello es común su cálculo usando ecuaciones que involucran las propiedades índice del suelo. La investigación realizada muestra los resultados obtenidos al correlacionar el índice de compresión con las propiedades de plasticidad de los suelos residuales de la ciudad de Ocaña, Norte de Santander, derivados de una formación geológica de origen ígneo (Complejo Intrusivo – Extrusivo), presentes en las zonas de mayor expansión urbana. Se obtuvieron correlaciones para el índice de compresión con los límites de plasticidad de los suelos, siendo la correlación con el límite plástico la que mejor coeficiente de Pearson presentó, para el límite líquido los resultados son altamente confiables, mientras que el índice de plasticidad es la propiedad menos confiable con un bajo coeficiente de Pearson.
  • Análisis de las propiedades mecánicas en bloques de cemento con incorporación de plástico, reforzado con poliestireno revestido en malla hexagonal galvanizada
    En el presente artículo se exponen los resultados de un trabajo investigativo de diseño experimental, estos obtenidos a partir de ensayos de compresión a un bloque de cemento con adición de plástico triturado y poliestireno revestido en malla hexagonal galvanizada con una relación de cemento: agua: plástico de 1:1:1,5.
  • Gobierno de TI en el marco de la acreditación de alta calidad
    El auge tecnológico llega también a las universidades, aumentando la materialización de los riesgos, siendo necesario diseñar e implementar herramientas de apoyo para monitorear el quehacer académico, con el fin de garantizar que los objetivos de la institución se alinien con las del Gobierno de TI. La calidad de los currículos no es ajena a los cambios tecnológicos que sufren las instituciones de educación superior y la brecha existente entre los profesionales formados y los requeridos por las empresas, obligando a realizar una revisión sistemática de artículos científicos en bases de datos electrónicas, con el fin, de determinar los diferentes aspectos y características de la dinámica del cambio tecnológico en el contexto universitario, según las mejores prácticas de gobierno de TI, para su implementación y evaluación, facilitando el cumplimiento de las exigencias normativas y voluntarias a nivel del reconocimiento nacional e internacional de los programas e instituciones.
  • Diseño e implementación de un sistema de control cinemático con open-hardware del manipulador didáctico Pegasus de marca Amatrol ubicado en Tecnoacademia Cúcuta
    Tecnoacademia Cúcuta es un centro de formación didáctico, donde los estudiantes de bachillerato se les enseña el uso de los dispositivos tecnológicos, electrónicos y de diseño que se encuentran en sus instalaciones. Entre estos, cuentan con una célula de trabajo robotizado que consta de un manipulador robótico Pegasus de marca AMATROL que incluye su propio hardware y software proporcionado por el proveedor.En el desarrollo de este trabajo se encuentra con el proceso en el que se diseñara un sistema de control cinemático modelado al robot Pegasus de AMATROL que funciona a base de motores DC con encoder para determinar su posición, los cuales se controlaran por medio de un dispositivo Open-Hardware realizado con Arduino, y una interfaz de control. Para esto se realizó el modelado del manipulador, y se calculó su cinemática directa e inversa para ser usado en un algoritmo generador de trayectorias y que controle la velocidad de cada articulación del manipulador, donde; cada actuador cuenta con un u propio controlador PID para garantizar el cumplimiento de la posición articular.
  • Eficiencia y modelo de vibraciones en máquina turbogenedor
    La investigación analiza la resonancia sub síncrona en un sistema de energía eléctrica, abordando este problema desde el estudio de sus causas primarias hasta el diseño de una solución general. Desde un enfoque cuantitativo, los datos de vibración recogidos tanto de forma estable como transitoria durante el arranque de los compresores tienen como objetivo generar curvas de órbita y modelos matemáticos predictivos y preventivos. Los resultados muestran disminución de consumo para condiciones iguales de temperatura y velocidad, en vibración las características de órbitas truncadas de la fricción interna relacionadas con el aumento de la velocidad, la cascada de espectro completo se construye a partir de dos transductores; se concluye que operar la torre de enfriamiento con dos bombas de recirculación con los ventiladores a igual velocidad, reduce pérdidas por consumo eléctrico, la vibración tanto en modo estacionario como transitorio genera modelos predictivos para la prevención del deterioro del rotor y la inestabilidad del compresor
  • Competencias de los egresados del programa de ingeniería de sistemas y el ejercicio profesional en materia de gobierno de TI
    Este artículo presenta el resultado de develar la brecha entre el ejercicio profesional como CIO y las competencias en Gobierno TI de los egresados del programa de ingeniería de sistemas, con el fin de establecer la pertinencia teórico – operativo de los currículos académicos. Para tal fin, se analizan las competencias que deben poseer los CIO planteadas en los marcos Gobierno de TI, para posteriormente, describir los elementos de Gobierno de TI en el currículo de los programas de ingeniería de sistemas ofertados por las universidades del Departamento Norte de Santander con el fin de determinar qué tan preparados están los egresados de áreas de TI frente al gobierno TI. En el contexto académico y profesional los resultados de esta propuesta contribuirán a ampliar la literatura existente en la materia, así como servir de insumo para la elaboración de planes y programas por parte del MINTIC.
  • Aprendizaje activo e innovación en estudiantes de ingeniería
    En este mundo versátil y de constantes cambios tecnológicos, las empresas, instituciones y el mercado en general, exige en los profesionales actitudes creativas e innovadoras que permitan potenciar el desarrollo de las mismas; en tal sentido, las universidades deben estar en sintonía con esas necesidades y requerimientos, por lo cual, los programas académicos deben hacer uso de metodologías que impulsen y desarrollen habilidades innovadoras, en especial y en este caso nos referimos a los programas de ingeniería, las cuales requieren nuevas formas, nuevas didácticas y metodologías de enseñanza – aprendizaje que preparen a los profesionales para enfrentarse a la sociedad actual. En tal sentido, en este trabajo se realiza una revisión de aquellas experiencias significativas implementadas y con resultado positivo en los programas de ingeniería del país.
  • Formulación del modelo teórico del proceso de gasificación de biomasa de un reactor de lecho fijo
    La gasificación de biomasa es uno de los sistemas con gran potencial ya que permite la generación tanto de energía térmica como eléctrica, mediante tecnologías de bajo costo. Para la implementación de esta técnica, se requiere el conocimiento del proceso termoquímico y las influencias de los parámetros que intervienen dentro de la gasificación, para esto se hace necesario implementar un modelo teórico que permita realizar un análisis de lo ocurrido en cada fase de la gasificación de biomasa. Los sistemas de gasificación de biomasa, bien sea de origen forestal, agrícola o urbanos se enmarcan dentro del desarrollo sostenible de los países, ya que se integran con planes de manejo de residuos sólidos, generando energía eléctrica, disminuyendo la dependencia energética de combustibles derivados del petróleo y reduciendo las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera. En el desarrollo del proyecto se plantea formular el modelo teórico de la gasificación de biomasa en un reactor de lecho fijo con flujo descendente, donde se puede predecir la composición del gas obtenido. Se desarrolla el modelo a partir del planteamiento de las ecuaciones de equilibrio termodinámico y balance de masa en las zonas de oxidación y reducción.
  • Evaluación de propiedades físico-químicas y mecánicas del adobe elaborado con cal para su uso en la construcción sostenible

    Institución: Universidad de Pamplona

    Revista: REVISTA COLOMBIANA DE TECNOLOGIAS DE AVANZADA (RCTA)

    Autores: Doria Alvarez, Alvaro; Orozco Ospino, Javier

    Fecha de publicación en la Revista: 2020-02-01

    En la actualidad la mejora de los materiales para construcción ha tenido un auge particular hacia la sostenibilidad con el propósito de minimizar el impacto ambiental; esta investigación tiene como eje el diseño de la relación del adobe para mejorar sus propiedades estructurales, fomentando la salud de sus ocupantes y mejorando su calidad de vida, gracias a las características especiales de la arcilla; para ello se realiza un muestreo experimental, con el propósito de llegar a una mejor relación de materiales y a la proporción adecuada, para probar sus otras propiedades habitacionales; aunque en el desarrollo del experimento no se obtienen los resultados de resistencia, es prudente seguir estudiando este tipo de materiales puesto que aún faltan por evaluar muchas de sus características útiles en el campo de la construcción.
  • Modelamiento del tambor de una caldera acuotubular para una planta de energía térmica
    En el presente trabajo se modelo el comportamiento del tambor de una caldera acuotubular utilizada comúnmente en las plantas térmicas generadoras de energía eléctrica. Se tomó como base el modelo dinámico no lineal para calderas acuotubulares propuesto por (Aström & Bell, 2000), se presentan los balances de masa y energía para los tres principales componentes de la caldera el tambor y la sección de tubos de subida y de bajada. Se simuló el comportamiento dinámico del tambor de la caldera en Simulink-Matlab para un modelo estacionario con diferentes estados de agua a la entrada y de vapor a la salida del tambor, para lo cual se cargó la tabla de propiedades termodinámicas para el agua y el vapor saturado.
  • Cocción de ladrillos macizos en hornos a fuego dormido y continuo y determinación de sus propiedades mecánicas
    El artículo presenta la cocción de ladrillos macizos en horno natural tipo fuego dormido y en un horno continuo tipo Hoffman ,los cuales fueron fabricados en la ladrillera la Pradera, y la comparación de sus propiedades mecánicas, a las cuales se les realizaron ensayos de tasa de absorción inicial, inmersión durante 24 horas, resistencia a la compresión y módulo de rotura o flexión de acuerdo la norma técnica Colombina NTC- 4017 “Métodos para muestreo y ensayos de unidades de mampostería y otros productos de arcilla”. Para los ensayos de resistencia a la compresión y módulo de rotura se utilizo una máquina Universal tipo Pinzuar PU-100 y el software estadístico Statgraphics. Los resultados se compararon entre la cocción en los dos hornos y con los valores de referencia establecidos en la norma NTC 4205 unidades de mampostería de arcilla cocida, ladrillos y bloques cerámicos.
  • Energía cinética producida en fotoelectrones de Cu inducido por fotones de alta energía de la luz
    El efecto fotoeléctrico en el cobre ha sido estudiado desde distintos ámbitos alterando cualquiera de sus propiedades. Para este estudio en particular el cobre se considera en su estado natural y contemplando la función de trabajo del metal se propusieron 5 escenarios de estudio en los que se varía la frecuencia de onda de la luz para analizar y cuantificar la energía cinética en los fotoelectrones emitidos. Analíticamente se obtuvieron los valores para cada caso de estudio y numéricamente se generaron gráficas en las que se observa el comportamiento de la energía cinética frente a la frecuencia y longitud de onda inducidas. El espectro electromagnético UV es el último en el que se puede presentar el efecto fotoeléctrico en el Cu, el valor obtenido es de 4.562
  • Estudio numérico del efecto de las variables de control en la autoignición del gas de síntesis en un motor HCCI estacionario para microgeneración
    Los motores HCCI han surgido como respuesta a las exigentes normas de regulación de emisiones contaminantes y a la inminente escasez de combustibles fósiles gracias a que combinan una baja emisión de contaminantes y una alta eficiencia térmica. Dado que la combustión HCCI depende en gran medida de la cinética química de la mezcla combustible-aire admitida, la cual a su vez depende de la composición, temperatura, presión y concentración de la mezcla; una buena aproximación del orden de magnitud de estas variables es indispensable para hacer un ajuste preliminar del sistema de control. En este estudio, se analizan los efectos de la variación en la composición del gas de síntesis, el dosado relativo y las condiciones de temperatura y presión en la admisión como parámetros de control de la autoignición en un motor estacionario para microgeneración; a través de un análisis numérico utilizando un modelo cero dimensional de una zona con cinética química detallada, empleando el programa CHEMKIN-PRO®. Los resultados muestran que la variación de la temperatura juega el papel predominante en determinar el inicio de la combustión. Las demás variables también juegan un papel importante pero su efecto es menor.
  • Análisis de falla de un talud en un sector urbano del municipio de Ocaña, Colombia

    Institución: Universidad de Pamplona

    Revista: REVISTA COLOMBIANA DE TECNOLOGIAS DE AVANZADA (RCTA)

    Autores: Gallardo Amaya, Romel Jesús

    Fecha de publicación en la Revista: 2020-02-01

    El barrio San Fermín se ubica en el sector sur de la ciudad de Ocaña, en una zona de ladera con una alta intervención antrópica. Esto ha potenciado que se presentan problemas de erosión y de estabilidad de taludes, que mantienen en un nivel de riesgo considerable a una parte de sus habitantes. La investigación buscó analizar las condiciones que conllevaron a la falla de un talud en una de las terrazas que conforman el barrio y establecer las condiciones de estabilidad del talud posteriores a la falla, de modo que se pueda conocer el nivel de amenaza asociado. Se realizó una detallada investigación de campo que permitió establecer el modelo geotécnico más adecuado para el análisis. Los resultados permitieron definir las condiciones en las que se presentó la falla del talud y establecer, que posterior al deslizamiento, el talud continúa en condiciones muy susceptibles a fallar nuevamente.